KR101621612B1 - Artificial Foot Prosthesis System - Google Patents

Artificial Foot Prosthesis System Download PDF

Info

Publication number
KR101621612B1
KR101621612B1 KR1020140070575A KR20140070575A KR101621612B1 KR 101621612 B1 KR101621612 B1 KR 101621612B1 KR 1020140070575 A KR1020140070575 A KR 1020140070575A KR 20140070575 A KR20140070575 A KR 20140070575A KR 101621612 B1 KR101621612 B1 KR 101621612B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
body portion
unit
lower leg
solenoid coil
system
Prior art date
Application number
KR1020140070575A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150142217A (en
Inventor
공경철
전도영
우한승
송석기
Original Assignee
서강대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서강대학교산학협력단 filed Critical 서강대학교산학협력단
Priority to KR1020140070575A priority Critical patent/KR101621612B1/en
Publication of KR20150142217A publication Critical patent/KR20150142217A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101621612B1 publication Critical patent/KR101621612B1/en

Links

Images

Abstract

본 발명은 솔레노이드 코일을 발목 각도 조절수단으로 적용하여 발목 각도를 조절할 수 있는 하퇴의지 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a lower leg will the system can adjust the ankle angle by applying the solenoid coil to the ankle angle adjustment means.

Description

하퇴의지 시스템 {Artificial Foot Prosthesis System} Will the system lower leg {Artificial Foot Prosthesis System}

본 발명은 하퇴의지 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a lower leg will system. 보다 상세하게, 본 발명은 솔레노이드 코일을 발목 각도 조절수단으로 적용하여 발목 각도를 조절할 수 있는 하퇴의지 시스템에 관한 것이다. More particularly, the invention relates to a lower leg will the system can adjust the ankle angle by applying the solenoid coil to the ankle angle adjustment means.

교통사고와 산업재해에 의한 신체 절단 사고의 증가에 따라서 절단 된 신체의 일부를 대신하기 위한 장치의 수요는 증가되고 있다. Demand for the device to replace a portion of the cutting body with the increase of mutilation accidents caused by traffic accidents and industrial accidents has been increasing. 이러한 수요의 증가에 따라서 신체 절단자의 거동을 돕기 위한 장치는 꾸준히 개발되고 있으며 상업화 되고 있다. Therefore, the increase in demand for devices to help the body's cutting behavior has been steadily developed and commercialized. 하퇴 절단자를 위한 하퇴의지 장치가 그 대표적인 예이다. The lower leg will cut lower leg cutting apparatus for a representative example.

기존에 하퇴 절단자를 위한 하퇴의지 장치는 발목 관절이 고정되어 있어서 낮은 보행 안정성을 갖는다는 단점이 있다. Lower leg lower leg cut for cutting the existing devices will have the disadvantage that in the ankle joint is fixed has a low walk stability. 하퇴의지를 사용하는 사람에 있어서 정상인들과 같이 자연스러운 보행을 하는 것은 매우 중요하다. In people who use lower leg commitment, it is very important to the natural gait as the control group. 정상인의 보행을 관찰하면 발이 지면에 닿을 때 즉, 입각기와, 발이 지면에 닿지 않는 유각기로 나눌 수 있는데 이에 따라서 발목의 각도가 변화되어야 자연스러운 보행을 실현할 수 있다. When a normal observation of the walking when the foot touches the ground that is, can be divided to swing out of the reach of tile basis, the foot when this is therefore the angle of the ankle to realize a natural gait should be changed.

생물학적 또는 자연적으로서 관절부위는 근육의 동작에 의해 움직이게 된다. As a biological or natural joint is moved by the action of muscles. 각각의 근육은 수축에 의한 작동력을 발생하게 되며, 또한 가변성의 강성도 또는 저항을 제공한다. Each muscle is to generate the operating force by the shrinking, and also provides the stiffness or the resistance of the variable. 하지만 인공 다리에서는 위와 같은 정상인과 가까운 구조를 갖지 못하여 불안정한 거동을 할 수 밖에 없었다. However, the artificial leg mothayeo have a normal and near structures such as the above would have to be an unstable behavior. 특히 경사진 곳이나 계단을 이동할 때 발목 관절의 부자연스러움이 두드러지며, 발이 지면과 접촉하는 입각기와 지면과 떨어지는 유각기에 있어서 발목관절의 제어가 섬세하고 능동적으로 제어될 필요가 있으나 종래에는 댐퍼 또는 쇽옵서버에 의하여 임피던스 제공은 가능하나 발목의 회전 각도를 효율적이고 능동적으로 제어하며, 구조가 단순한 기술은 소개된 적이 없다. Especially around when you move the picture or where the stairs becomes noticeable the unnaturalness of the ankle joint, but the feet are to be controlled by the ankle joint delicate and actively control in the swing phase drops the basis tiled floor in contact with the ground prior art dampers or shock impedance provided by the observer, and one can efficiently and actively control the angle of rotation of the ankle, the structure is simple technologies have not been introduced.

그리고, 이러한 하퇴의지 시스템은 신체에 부가하여 착용해야 하므로, 지나치게 부피가 커지거나 무거워서는 안된다. In addition, these systems rely on lower leg would need to be worn in addition to the body, it should not be overly large or bulky and heavy. 종래의 하퇴의지 시스템은 구동장치가 크고 무거워, 노약자들이 부담없이 사용하기 어려웠다. Conventional lower leg will the system is large and heavy drive system, it has been difficult to use without the elderly are borne.

본 발명은 솔레노이드 코일을 발목 각도 조절수단으로 적용하여 발목 각도를 조절할 수 있는 하퇴의지 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다. The invention The problem to be solved in that by applying the solenoid coil to the ankle angle adjustment means provides a lower leg will the system can adjust the ankle angle.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 복수 개의 자력장치가 구비되는 몸체부, 상기 몸체부에 회전 가능하게 힌지 결합된 발유닛, 상기 발유닛에 고정되고, 상기 몸체부의 자력장치에 대하여 이동하여 상기 발유닛을 회전시키는 솔레노이드 코일을 구비하는 솔레노이드 구동유닛 및 상기 발유닛의 일측에 연결되어 상기 발유닛의 지면 지지력을 제공하는 실린더 구동유닛을 포함할 수 있다. The present invention to solve the above problems is fixed to the plurality of magnetic device is a body portion, the body portion is rotatably hinged to the unit, the power generating unit to the foot to move with respect to the magnetic device of the body portion is connected to one side of the solenoid drive unit and the power generating unit including a solenoid coil for rotating the unit may comprise a cylinder drive unit for providing a ground force of the power generating unit.

또한, 상기 몸체부의 복수 개의 자력장치는 상기 솔레노이드 구동유닛의 솔레노이드 코일을 향하여 서로 다른 극성을 갖도록 배치될 수 있다. Further, a plurality of magnetic device of the body portion may be arranged to each other have different polarity towards the solenoid coil of the solenoid drive unit.

그리고, 상기 솔레노이드 코일에 전류가 공급되는 전류의 방향이 변경되면, 상기 솔레노이드 코일은 복수 개의 자력장치 중 인력이 작용하는 자력장치 측으로 이동하여 상기 몸체부에 대한 발유닛의 결합각도가 변경될 수 있다. Then, when the direction of the current where the current is supplied to the solenoid coil changes, the solenoid coil can be a bond angle of the foot unit relative to the body portion to change to move toward the magnetic apparatus of the personnel of the plurality of magnetic force device acts .

여기서, 상기 발유닛의 바닥면이 지면에 닿지 않을때 상기 솔레노이드 코일은 복수 개의 자력장치 중 상기 몸체부의 후방과 가까운 자력장치 측과 인력이 작용하도록 전류의 방향이 변경되어 상기 몸체부에 대한 발유닛의 결합각도가 변경될 수 있다. Here, the solenoid coil when it is contact with the bottom side surface of the power generating unit is the direction of the current changes to the rear and near the magnetic device side and the force of the body portion acts of a plurality of magnetic devices to the unit relative to the body portion of the union angle can be changed.

여기서, 상기 발유닛의 바닥 지지면이 후방에서 전방으로 이동할 때 상기 솔레노이드 코일은 복수 개의 자력장치 중 상기 몸체부의 후방과 가까운 자력장치 측에서 상기 몸체부의 전방과 가까운 자력장치 측으로 인력이 작용하도록 전류의 방향이 변경되어 상기 몸체부에 대한 발유닛의 결합각도가 변경될 수 있다. Here, a bottom support surface of the foot unit of the current so as to force acts toward the near magnetic device and the front of the body portion in the solenoid coil to move back to front are rear and near the magnetic device side of the body portion of the plurality of magnetic device the direction change can be coupled to the angle of the unit relative to the body portion to change.

이경우, 복수 개의 상기 자력장치는 서로 다른 극이 마주보도록 이격되어 배치되는 한 쌍의 고정자석을 각각 구비하고, 상기 솔레노이드 구동유닛의 솔레노이드 코일은 각각의 자력장치를 구성하는 각각의 쌍의 고정자석 사이로 변위 가능할 수 있다. In this case, the solenoid coil of the plurality of the magnetic device has a pair of fixed magnets provided, and the solenoid driving unit each mutually different poles are arranged separately to oppose each other is between the fixed magnets of each pair constituting each magnetic device displacement may be possible.

또한, 상기 몸체부에 구비된 복수 개의 자력장치는 상기 몸체부의 전방과 후방을 가로지르는 방향으로 배치될 수 있다. Further, a plurality of magnetic force device provided on the body portion may be disposed in a direction transverse to the body portion forward and backward.

그리고, 복수 개의 자력장치는 상기 솔레노이드 구동유닛을 구성하는 솔레노이드 코일의 곡선 궤적을 따라 서로 다른 높이에 장착될 수 있다. And, a plurality of magnetic devices may be mounted at different heights along the curved trajectory of the solenoid coil constituting the solenoid drive unit.

여기서, 상기 솔레노이드 구동유닛은 일단은 상기 솔레노이드 코일이 장착되어 상기 몸체부의 자력장치 측에 배치되고 타단은 상기 발유닛에 고정되는 연장바를 포함할 수 있다. Here, the solenoid drive unit end is fitted with a solenoid coil is arranged on the magnetic device, the other end side of the body portion may comprise a bar extension is fixed to the power generating unit.

이경우, 상기 솔레노이드 구동유닛의 연장바의 타단은 상기 몸체부과 상기 발유닛이 힌지결합되는 힌지부에서 상기 발유닛에 고정될 수 있다. In this case, the other end of the extension bar of the solenoid drive unit can be fixed to the power generating unit in the hinge part to which the unit is hinged to the charged body.

또한, 상기 실린더 구동유닛은 상기 몸체부에 장착되고 상기 실린더 구동유닛의 피스톤 로드는 상기 발유닛의 후방에 체결될 수 있다. Further, the cylinder drive unit is mounted to the body portion of the piston rod, the cylinder drive unit may be fastened to the rear portion of the power generating unit.

그리고, 상기 실린더 구동유닛은 보행 싸이클에 따라 상기 피스톤 로드를 통해 상기 발유닛에 지면 지지력을 제공할 수 있다. In addition, the cylinder drive unit may provide a ground support to the foot unit via the piston rod in accordance with the gait cycle.

여기서, 상기 발유닛은 발판과 발판 상부에 장착되어 상기 몸체부, 상기 발유닛 및 상기 솔레노이드 구동유닛과 체결 또는 고정되는 장착 브라켓을 포함할 수 있다. Here, the power generating unit may be attached to the scaffold and the scaffold comprises the upper body portion, the power generating unit and the solenoid drive unit and the fastening or mounting bracket that is fixed.

이경우, 상기 장착 브라켓은 상기 몸체부와 힌지 결합을 위한 복수 개의 원형 돌출부 및 상기 실린더 구동유닛의 피스톤 로드와 힌지결합을 위한 복수 개의 힌지 체결홀을 구비할 수 있다. In this case, the mounting bracket may be provided with the body portion and a plurality of circular projections and a plurality of hinge fastening hole for a piston rod and hinged to the cylinder drive unit for hinged.

또한, 상기 장착 브라켓은 상기 몸체부와의 각도 변화를 측정하기 위한 발목 각도 측정 센서를 포함할 수 있다. Also, the mounting bracket may include an ankle angle sensor for measuring the angle change with the body portion.

그리고, 상기 발유닛의 발판의 후방에 충격 흡수를 위한 이격구조를 형성할 수 있다. And, it is possible to form a separated structure for impact absorption at the rear of the platform for the power generating unit.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 몸체부 내측에 이동 가능하게 장착되는 솔레노이드 코일, 상기 솔레노이드 코일의 이동 궤적을 사이에 두고 서로 다른 극이 마주보도록 상기 몸체부 내측에 이격되어 장착되는 2쌍의 고정자석 및, 상기 솔레노이드 코일의 이동에 연동하여 상기 몸체부에 대한 결합각도가 변경가능하게 상기 몸체부에 체결되는 발유닛을 포함하며, 2쌍의 고정자석 중 각각 인접하게 배치되는 2개의 자석은 극이 반대방향으로 배치되어 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 전류의 방향이 변경되면 발유닛의 상기 몸체부에 대한 결합각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템을 제공할 수 있다. In addition, the second order to achieve the foregoing object, the present invention is interposed between the movement path of the solenoid coil, said solenoid coil being movably mounted on the inner body part different poles facing each mounted spaced apart on the body portion inside pair of fixed magnets, and, 2 in association with the movement of the solenoid coil where the union angle relative to the body part can be changed to include a foot unit which is fastened to the body portion, disposed respectively adjoining fixed magnet of the second pair of the the magnet can provide a lower leg will the system, characterized in that the poles are arranged in the opposite direction when the direction of current applied to the solenoid coil to change the coupling angle relative to the body portion of the unit to change.

본 발명에 따른 하퇴의지 시스템에 의하면, 전류의 인가 방향에 따라서 이동하는 방향이 변경되는 솔레노이드 코일을 포함하는 솔레노이드 구동유닛을 제공함으로써, 보행 중에 하퇴의지의 발목관절의 움직임을 능동적으로 조절하여 정상인의 보행과 유사하게 거동함으로써 하퇴의지를 사용하는 사용자가 보다 안정적인 보행을 구현할 수 있다. According to the lower leg will the system according to the invention, by providing a solenoid drive unit comprising a moving solenoid coil whose directions change that according to the application direction of the current, and actively control the movement of the ankle joint of the lower leg will during walking to a normal of the users of the lower leg by the will behave similar to the gait can be achieved a more stable gait.

또한, 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템에 의하면, 발목 각도 변경을 위한 솔레노이드 구동유닛를 단순화하여, 하퇴의지 시스템 관절 부분의 부피 및 무게를 최소화할 수 있다. Further, according to the lower leg will the system according to the invention, to simplify the driving unit to the solenoid for the ankle angle change, it is possible to minimize the volume and weight of the system will lower leg joints.

또한, 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템에 의하면, 발유닛과 고정되는 솔레노이드 구동유닛에 연장바를 구비하여, 솔레노이드 코일의 추진시 발목 각도를 변경함에 있어서 힘의 이득을 얻을 수 있으므로, 발목 각도를 효율적으로 변경이 가능하다. Further, according to the lower leg will the system according to the invention, since the foot unit and by having a bar extending fixed to the solenoid drive unit, may according to obtain the benefits of strength as to change the ankle angle during propulsion of the solenoid coil, the ankle angle efficiently this change is possible.

도 1는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 사시도를 도시한다. Figure 1 illustrates a perspective view of the lower leg will the system according to the invention.
도 2은 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 분해도를 도시한다. Figure 2 shows an exploded view of the lower leg will the system according to the invention.
도 3은 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 내부 모습이 반영된 측면도를 도시한다. Figure 3 shows a side view of reflecting the interior view of the lower leg will the system according to the invention.
도 4는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 하나의 실시예에 따른 솔레노이드 코일에 인가되는 전류의 방향에 따른 솔레노이드 코일의 이동을 도시한다. Figure 4 illustrates the movement of the solenoid coil in accordance with the direction of the current applied to the solenoid coil in accordance with one embodiment of the lower leg will the system according to the invention.
도 5 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 솔레노이드 코일에 인가되는 전류의 방향에 따른 솔레노이드 코일의 이동을 도시한다. Figure shows the movement of the solenoid coil in accordance with the direction of the current applied to the solenoid coil of the lower leg will the system according to the fifth invention.
도 6는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 발목 각도 변화를 측면에서 도시한다. Figure 6 shows from the side the ankle angle of the lower leg will change system according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 발목 각도 변화된 상태의 사시도를 도시한다. Figure 7 illustrates a perspective view of the ankle angle assuming that the lower leg will the system according to the invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. Reference to the accompanying drawings, a description of a preferred embodiment of the present invention; 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein may be embodied in different forms. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. Rather, the embodiments described here are to this disclosure will be thorough and complete, and will be provided to ensure that the features of the present invention to those skilled in the art can be fully delivered. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성 요소들을 나타낸다. The same reference numerals throughout the specification denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 사시도를 도시하며, 도 2는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 분해도를 도시하며, 도 3은 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 내부 모습이 반영된 측면도를 도시한다. Figure 1 shows a perspective view of the lower leg will the system according to the invention, Figure 2 shows a side view shows an exploded view of the lower leg will the system according to the invention, Figure 3 reflects the interior view of the lower leg will the system according to the invention do.

본 발명에 따른 하퇴의지 시스템은 복수 개의 자력장치가 구비되는 몸체부(100), 상기 몸체부에 회전 가능하게 힌지 결합된 발유닛(200), 상기 발유닛에 고정되고, 상기 몸체부의 자력장치에 대하여 이동하여 상기 발유닛을 회전시키는 솔레노이드 코일을 구비하는 솔레노이드 구동유닛(300) 및 상기 발유닛의 일측에 연결되어 상기 발유닛의 지면 지지력을 제공하는 실린더 구동유닛(400)을 포함하여 구성될 수 있다. The lower leg will the system body 100 is provided with a plurality of magnetic devices, and fixed the body portion the foot unit 200 is rotatably hinged to the, in the power generating unit, the magnetic device of the body portion according to the invention for the mobile to connect to a side of the solenoid drive unit 300 and the power generating unit including a solenoid coil for rotating the foot unit can comprise a cylinder drive unit 400 that provides a surface force of the power generating unit have.

본 발명에 따른 하퇴의지 시스템은 신체의 발바닥 역할을 수행하는 발유닛(200), 신체의 종아리 하부 역할을 수행하며 상기 발유닛(200)이 회전 가능하게 결합되는 본체부(100)를 포함하며, 보행 과정에서 상기 발유닛(200)은 상기 본체부(100)에 대하여 필요시 발목 각도의 변경 및 지면 지지력 확보가 필요하다. And lower leg will the system according to the present invention performs the foot unit 200, the body's calf lower role to execute the sole role of the body includes the power generating unit 200, a body portion rotatably coupled 100, the process to the walking unit 200 is necessary, the required changes to the ankle angle and a ground bearing capacity obtained with respect to the main unit 100.

발목 각도의 변경 및 지면 지지력 확보는 상기 솔레노이드 구동유닛(300) 및 실린더 구동유닛(400)에 의하여 수행될 수 있다. Changing the angle of the ankle and the ground supporting force obtained may be carried out by the solenoid driving unit 300 and cylinder drive unit 400. 솔레노이드 구동유닛(300) 및 실린더 구동유닛(400)은 뒤에서 다시 설명한다. A solenoid driving unit 300 and cylinder drive unit 400 will be described again later.

상기 발유닛(200)은 발판(210)을 포함하며, 발판(210)은 지면에 직접적으로 접촉되는 곳으로서 지면접촉 또는 보행중에 지면으로부터 받는 충격을 완화하기 위해 후방부가 이격된 구조로 구성될 수 있으며, 상기 이격된 틈 사이에 완충제(215)가 구비되어 충격을 완화할 수 있다. The power generating unit 200 includes a scaffold 210, the scaffold 210 may be composed of a rear portion spaced apart from the structure to the ground engaging or walking as where the direct contact with the ground to relieve the impact applied from the ground and, is a buffer (215) provided between said spaced gaps can reduce the impact.

또한 상기 발유닛(200)은 상기 몸체부(100), 상기 솔레노이드 구동유닛(300) 및 상기 실린더 구동유닛(400)과의 체결 등을 위한 장착 브라켓(220)을 포함할 수 있다. In addition, the power generating unit 200 can include a mounting bracket 220 for such tightening of the body part 100, the solenoid drive unit 300 and the cylinder drive unit 400. 상기 발유닛(200)은 상기 몸체부(100), 상기 솔레노이드 구동유닛(300) 및 상기 실린더 구동유닛(400)과의 결합 편의성을 위하여 장착 브라켓(220)을 포함할 수 있으며, 상기 장착 브라켓(220)과 상기 몸체부(100)는 힌지부(110)를 통해 회전 가능하도록 힌지 결합될 수 있다. The foot unit 200 may comprise a mounting bracket 220 to the combined convenience of the body portion 100, the solenoid drive unit 300 and the cylinder drive unit 400, the mounting bracket ( 220) and the body part 100 may be hinged so as to be rotatable through a hinge portion 110. the

본 발명에 따른 하퇴의지 시스템(1000)은 몸체부(100), 발유닛(200), 솔레노이드 구동유닛(300) 및 실린더 구동유닛(400)을 포함하여 구성될 수 있다. Will lower leg system 1000 according to the present invention can comprise a body portion 100, to the unit 200, the solenoid drive unit 300 and cylinder drive unit 400.

상기 몸체부(100)는 사용자의 하퇴 상부 신체 측에 장착되는 부분이며, 상기 발유닛(200)은 사용자의 보행시 지면과 접촉되는 부분이다. The body portion 100 is a part which is mounted on the user's lower leg above the body side, the power generating unit 200 is a part that is in contact with the ground when the user's walking.

상기 발유닛(200)은 상기 장착 브라켓(110)을 매개로 상기 몸체부(100)에 장착된 실린더 구동유닛(400)과 결합되어 상기 발유닛(200)을 통해 전달되는 외부 힘에 대한 저항력에 의하여 지면 지지력을 발생시킨다. The power generating unit 200 is a resistance to the external force in combination with a cylinder drive unit 400 is mounted to the body portion 100 in the mounting bracket 110. The parameters that are passed through the power generating unit (200) When to generate a supporting force by.

본 발명은 하퇴의지 시스템을 구성하는 발유닛(200)과 몸체부(100)의 결합 각도, 즉 발목 각도 조절을 위하여 자력에 의하여 구동되는 솔레노이드 구동유닛(300)을 구비한다. The present invention includes a solenoid drive unit 300 which is driven by a magnetic force to the locking angle, i.e., the ankle angle adjustment of the foot unit 200 and the body portion 100 constituting the lower leg will system.

상기 솔레노이드 구동유닛(300)은 솔레노이드 코일을 구비하고, 솔레노이드 코일에 전류가 공급되어 자력이 발생되면 그 자력의 극성 방향에 따라 상기 몸체부에 구비된 자력장치에 의하여 구동된다. The solenoid drive unit 300 is provided with a solenoid coil, the current is supplied to the solenoid coil is driven by a magnetic force device provided on the body section according to the polarity direction of the magnetic force when the magnetic force is generated. 각각의 자력장치는 상기 솔레노이드 구동유닛(300)을 구성하는 솔레노이드 코일(310)에 대하여 서로 다른 극성을 갖도록 배치될 수 있으며, 솔레노이드 코일에 인가되는 전류의 방향에 따라 인력이 작용하는 자력장치 측으로 견인된다. Each magnetic unit is towed toward the magnetic device of the human action depending on the direction of current applied to the solenoid for a solenoid coil 310 constituting the drive unit 300 can be arranged to each other to have a different polarity, the solenoid coil do.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템은 몸체부(100) 내부에 2개의 자력장치가 구비된다. FIG lower leg according to the invention shown in Figure 2 will the system is provided with two magnetic device inside the body portion 100.

즉, 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템은 몸체부(100) 내측에 이동 가능하게 장착되는 솔레노이드 코일(310), 상기 솔레노이드 코일(310)의 이동 궤적을 사이에 두고 서로 다른 극이 마주보도록 상기 몸체부 내측에 이격되어 장착되는 2쌍의 고정자석(m1, m2, m3, m4) 및, 상기 솔레노이드 코일(310)의 이동에 연동하여 상기 몸체부(100)에 대한 결합각도가 변경가능하게 상기 몸체부(100)에 체결되는 발유닛(200)을 포함하며, 2쌍의 고정자석(m1, m2, m3, m4) 중 각각 인접하게 배치되는 2개의 자석(m1과 m2 또는 m3과 m4)은 극이 반대방향으로 배치되어 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 전류의 방향이 변경되면 발유닛(200)의 상기 몸체부(100)에 대한 결합각도가 변경되도록 구성될 수 있다. That is, the lower leg will in accordance with the invention the system body portion 100 across the movement path of the internal solenoid coil 310 which is movably mounted to the solenoid coil 310 is different poles facing portion of the body stationary magnet the two pairs are mounted spaced apart on the inner side (m1, m2, m3, m4) and, as in association with the movement of the solenoid coil 310 can be bonded angle change relative to the body portion 100 of the body portion 100 to include a unit (200), a fixed magnet of the second pair that is fastened to the (m1, m2, m3, m4) 2 magnets disposed adjacent each of (m1 and m2 or m3 and m4) is a pole are arranged in the opposite direction may be configured so that the coupling angle change relative to the body portion 100 of the foot unit 200 when the direction of current applied to the solenoid coil changes.

상기 솔레노이드 구동유닛(300)을 구성하는 솔레노이드 코일(310)의 이동 궤적 상에 2개의 자력장치가 배치된다. Two magnetic devices on the movement path of the solenoid coil 310 constituting the solenoid drive unit 300 is disposed.

각각의 자력장치는 적어도 1개 이상의 고정자석이 배치될 수 있다. Each of the magnetic devices may be at least the at least one stationary magnet arranged. 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 자력장치는 각각 마주보는 위치에 서로 다른 극성이 마주보도록 한 쌍의 고정자석이 배치되어 구비된다. Magnetic apparatus of the lower leg will the system according to the invention is provided is different polarities facing one pairs of fixed magnets disposed at positions facing each.

도 2에 도시된 실시예에서, 제1 자력장치는 제1 고정자석(m1) 및 제3 고정자석(m3)를 포함하여 구성되며, 제2 자력장치는 제 고정자석(m2) 및 제4 고정자석(m4)를 포함하여 구성된다. In the embodiment shown in Figure 2, the first magnetic arrangement is configured to include the first fixed magnet (m1) and a third fixed magnets (m3), a second magnetic device comprises a fixed magnet (m2) and fourth fixed It is configured to include the magnets (m4).

상기 솔레노이드 구동유닛(300)을 구성하는 상기 솔레노이드 코일(310)을 상기 몸체부(100) 전후 방향으로 변위시켜야 상기 솔레노이드 구동유닛(300)과 고정된 발유닛(200)이 힌지부를 기준으로 상하로 발목 각도가 변경될 수 있으므로, 상기 제1 자력장치 및 제2 자력장치는 상기 몸체부(100)의 전방과 후방을 가로지르는 방향으로 배치될 수 있다. The solenoid coil 310 constituting the solenoid drive unit 300 up and down in the body portion 100 must be displaced in the longitudinal direction of the solenoid drive unit 300 and fixed to the unit 200, the hinge parts of the reference since the ankle angle can be changed, wherein the first magnetic device and a second magnetic device may be disposed in a direction transverse to the front and rear of the body portion 100.

또한, 상기 발유닛(200)은 몸체부(100)에 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있으므로, 발목 각도가 변경되는 경우 상기 솔레노이드 코일(310)이 힌지부(110)를 중심으로 회전 변위될 것이므로, 상기 솔레노이드 코일(310) 역시 회전 변위될 것이다. In addition, the power generating unit 200 is because it will be displaced rotated around the solenoid coil 310, the hinge portion 110 when it may be hinged to be rotatable in the body portion 100, the ankle angle change, the solenoid coil 310 will also be rotating displacement. 따라서, 제1 자력장치 및 제2 자력장치는 상기 몸체부(100)의 전방과 후방을 가로지르는 방향으로 배치되되, 높이는 서로 다른 높이로 구성될 수도 있다. Thus, the first magnetic device and a second magnetic device doedoe disposed in a direction transverse to the front and rear of the body portion 100, the height may be arranged at different heights.

또한, 각각의 자력장치를 구성하는 고정자석은 상기 솔레노이드 코일(310)의 이동 궤적을 사이에 두고 다른 극성을 갖는 면이 마주보도록 이격된 상태로 배치될 수 있다. Further, the stationary magnet constituting each magnetic device can be arranged in this plane having the opposite polarity across the movement path of the solenoid coil 310, the face's spaced. 따라서, 솔레노이드 코일에 전류가 인가되면, 특정 자력장치를 구성하는 고정자석은 솔레노이드 코일(310)에 대하여 동일하게 인력 또는 척력을 작용하게 되므로, 각각의 자력장치를 구성하는 고정자석이 한 쌍으로 마주보도록 구성하여, 상기 솔레노이드 코일(310)을 효과적으로 추진할 수 있다. Therefore, when the solenoid coil is a current, so that the same action of attraction or repulsion with respect to the fixed magnet constituting a particular magnetic device is a solenoid coil 310, facing in a fixed pair of magnets constituting each magnetic device the's configuration, it can drive the solenoid coil 310 effectively. 이에 대하여 뒤에서 다시 자세하게 설명한다. In contrast it will be described in detail again later.

상기 발유닛(200)은 상기 몸체부(100)에 대하여 회전 가능하게 힌지 결합되고, 상기 솔레노이드 구동유닛(300)은 상기 발유닛(200) 측에 고정하는 방법에 의하여 상기 솔레노이드 구동유닛(300)에 공급되는 전류의 방향이 변경되면 발유닛과 고정된 솔레노이드 구동유닛(300)이 이동하여 결국 발유닛(200)과 상기 몸체부(100)의 결합 각도인 발목 각도가 변경될 수 있다. The power generating unit (200) is hinged for rotation relative to the body portion 100, the solenoid drive unit 300 are the solenoid drive unit 300 by a method for fixing to the foot unit 200 side When the direction of the current changes to be supplied to the fixing unit and the solenoid driving unit 300 is moved to the locking angle of the ankle's angle to the end unit 200 and the body portion 100 to change.

상기 솔레노이드 구동유닛(300)은 상기 발유닛(200)과 하부에서 고정되고 솔레노이드 코일(310)은 그 상부에 연결되는 상기 몸체부(100) 내측에 배치되므로, 솔레노이드 코일(310)의 추진력을 상기 발유닛에 전달하기 위하여 상기 솔레노이드 구동유닛은 연장바(320)를 구비한다. The solenoid drive unit 300 is fixed at the lower and the power generating unit 200, the solenoid coil 310 is so disposed inside the body portion 100 coupled to the upper portion, the driving force of the solenoid coil 310, the solenoid drive unit to transmit to the unit is provided with an extension bar 320.

상기 연장바(320)의 상단에는 솔레노이드 코일(310)이 설치되고, 상기 연장바(320)의 하단에는 상기 발유닛(200)과 고정을 위한 고정부(325)가 구비될 수 있다. A lower end of the upper extension of the bar 320, the solenoid coil 310 is provided, the extension bar 320, may be provided with a fixing part 325 for the power generating unit 200, and fixed.

상기 고정부(325)는 상기 발유닛(200)의 발목 힌지(225)를 감싸는 분지된 형상을 갖도록 구성될 수 있으며, 상기 발유닛(200)의 장착 브라켓(220)에 고정 체결될 수 있다. The fixing part 325 may be fastened fixed to the mounting bracket 220 of the power generating unit may be configured (200) wraps around the ankle hinge 225 so as to have a branched shape of, and the power generating unit (200).

본 발명에 따른 하퇴의지 시스템은 발목 관절을 회전시키기 위한 구동력을 제공하기 위하여 발목 관절에 별도의 회전형 모터를 장착하는 등의 방법을 사용하지 않고, 발유닛과 고정된 솔레노이드 구동유닛(300)를 적용한다. The lower leg will the system, to the unit and the fixed solenoid drive unit 300 without method using, such as for mounting a separate rotary motor for the ankle joint to provide a driving force for rotating the ankle joint according to the invention It shall apply.

따라서, 발목 관절을 슬림하게 구성할 수 있으므로 상기 하퇴의지 시스템(1000)의 부피 및 무게를 최소화 할 수 있으며, 더 나아가 상기 연장바(320)를 채용하여 지렛대의 원리에 의하여 상기 솔레노이드 코일의 추진력을 효과적으로 증폭시킬 수 있으므로, 힘의 이득을 얻을 수도 있으므로, 발목 각도를 효과적으로 변경시킬 수 있다. Therefore, it is possible to slim the configuration of the ankle joint to the lower leg willing and able to minimize the volume and weight of the system (1000) and further propulsion of the elongated bar 320, the solenoid coil by the principle of leverage by adopting can be effectively amplified, it can also obtain the benefits of strength, it is possible to change the ankle angle effectively.

상기 장착 브라켓(220)은 하나의 독립적인 구성요소 일수도 있고, 도 1에서 도시한 바와 같이 밑판(217)의 양측에 2개의 수직판(216)이 결합된 형태일 수도 있다. The mounting bracket 220 may be a single independent component, it may be two vertical plates with 216 combined form at both sides of the base plate 217 as shown in FIG.

상기 발유닛(200)의 장착 브라켓(220)은 발판(210) 상부에 장착되어 상기 몸체부(100)와 회전 가능하게 결합되고, 상기 솔레노이드 구동유닛(300)에 고정될 수 있다. Mounting brackets 220 of the power generating unit 200 can be fixed to the foot plate (210) is coupled to be attached to the upper rotating with the body portion 100, the solenoid drive unit 300.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 장착 브라켓(220)은 상기 몸체부(100)의 하단부 양 측면에 위치한 힌지 결합부(110)와 힌지 결합되는 발목 힌지(225)를 포함할 수 있으며 상기 힌지 결합부(110)와 상기 발목 힌지(225)사이에는 베어링(102)이 장착될 수 있다. As described specifically, as shown in Figure 2, the mounting bracket 220 may include a hinged portion (110) and hinged ankle hinge 225 is located at the lower end the sides of the body portion 100 between the hinge coupling part 110 and the ankle hinge 225 may be bearing 102 is mounted.

또한, 상기 발유닛(200)을 구성하는 장착 브라켓(220)에는 상기 몸체부(100)의 내측에 장착되어 있는 실린더 구동유닛(400)에 포함된 피스톤 로드(410)의 하단에 구비된 로드 힌지(415)와 힌지 결합될 수 있는 힌지 체결홀(226)이 형성될 수 있다. Further, the loaded hinge provided on a lower end of the foot unit attached to configure 200 the bracket 220, the body part piston rod 410 included in the inner cylinder drive unit 400, which is attached to the 100 there can be formed the hinge coupling hole 226, which can be combined 415 with the hinge.

상기 실린더 구동유닛(400)은 상기 발유닛(200)과 상기 몸체부(100)의 발목 각도가 변경되지 않도록 상기 발유닛(200)에 지면 지지력을 제공하기 위하여 구비될 수 있다. The cylinder drive unit 400 may be provided to provide a ground support to the foot unit 200 to prevent the ankle angle of the foot unit 200 and the body portion 100 changes. 상기 실린더 구동유닛(400)은 유압 또는 공압 실린더일 수 있다. The cylinder drive unit 400 may be a hydraulic or pneumatic cylinder. 상기 실린더 구동유닛(400)은 사용자의 보행 주기에 따라 지면 지지력을 제공할 수도 있고, 입각기 또는 유각기 등에서 발목 각도를 고정하여 사용자가 보행으로 전진할 수 있도록 할 수 있다. The cylinder drive unit 400 may also be ground and provide a retention force in accordance with the cycle of the walking user, to secure the ankle angle, etc. stance or swing phase to allow the user to move the walking.

상기 장착 브라켓(220)의 발목 힌지(225)는 상기 발목 힌지(225)가 힌지 결합된 상기 몸체부(100)의 힌지 결합부(110)와의 각도 변화를 측정하는 발목 각도 측정센서(미도시)가 포함되어 하퇴의지 시스템이 능동적으로 보행 주기를 모니터링하여 적극적으로 하퇴의지 시스템을 제어할 수 있도록 구성할 수도 있다. Ankle hinge 225 of the mounting bracket 220 is the ankle hinge 225 (not shown), the ankle angle sensor for measuring the angle change between the hinged portion 110 of the body 100 is hinged is included in the system may lower leg willingness to actively monitor the gait cycle configured to actively control the lower leg commitment system.

도 3은 본 발명에 대한 이해를 수월하게 하기 위해 상기 몸체부(100)의 일측면을 제외하여 도시한다. Figure 3 illustrates by excluding one side surface of the body portion 100 to facilitate the understanding of the present invention.

상기 몸체부(100)와 회전 가능하게 힌지 결합된 상기 발유닛(200)의 장착 브라켓(220)은 상기 솔레노이드 구동유닛(300)과 장착 브라켓 등을 매개로 고정된다. Mounting brackets 220 of the body 100 and rotatably hinged to the unit 200 is fixed to the solenoid, such as the drive unit 300 and the mounting bracket parameters.

또한, 상기 장착 브라켓(220)은 상기 몸체부(100)의 내부에 장착된 상기 실린더 구동유닛(400)의 피스톤 로드(410)에 포함된 로드 힌지(415)와 힌지 결합된다. Also, the mounting bracket 220 is hinged to the hinge rod 415 contained in the piston rod 410 of the cylinder drive unit 400 is mounted to the inside of the body portion 100.

따라서 상기 솔레노이드 구동유닛(300)의 솔레노이드 코일(310) 전방 또는 후방으로 변위되면, 상기 발유닛(200)은 장착 브라켓(200)이 상기 몸체부(100)와 힌지 결합된 힌지 결합부(110)를 중심으로 회전하여 발목 각도가 변경될 수 있다. Thus, when displaced in the solenoid coil 310, the front or back of the solenoid drive unit 300, the power generating unit 200 is mounting bracket 200 is the body portion 100 and a hinged part 110 hinged to rotate around the ankle angle has to be changed.

상기 발유닛(200)은 상기 힌지 결합부(110)를 중심으로 상기 솔레노이드 구동유닛(300)의 연장선 상에 위치하므로, 상기 솔레노이드 구동유닛(300)이 상기 힌지 결합부(110)를 중심으로 전방 또는 후방으로 회전 변위될 때 상기 발유닛(200) 역시 상기 힌지 결합부(110)를 중심으로 상기 솔레노이드 구동유닛(300)의 운동 방향과 반대 방향으로 회전되어 발목 각도가 변경될 수 있다. The power generating unit 200 is so positioned on an extension of the solenoid driving unit 300 around the hinged portion 110, forward the solenoid drive unit 300 is mainly the hinge engaging portion 110 or the foot unit 200 when the rotational displacement to the rear can also be rotated in the opposite direction to movement of the solenoid driving unit 300 around the hinged portion 110, ankle angle change.

이하에서는 전술한 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템(1000)의 발목 각도의 조절에 관해 알아보기로 한다. Hereinafter, find out about the control of the ankle angle of the lower leg will the system 1000 according to the present invention described above.

본 발명에서는 솔레노이트 코일(310)을 적용하여 상기 하퇴의지 시스템(1000)의 발목각도를 조절한다. In the present invention, by applying the root solenoid coil 310 to adjust the ankle angle of the lower leg will system 1000.

도 4는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템(1000)의 하나의 실시예의 솔레노이드 코일(310)에 인가되는 전류의 방향에 따른 상기 솔레노이드 코일(310)의 변위 과정을 도시하며, 도 5는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템(1000)의 다른 실시예의 솔레노이드 코일(310)에 인가되는 전류의 방향에 따른 상기 솔레노이드 코일(310)의 변위 과정을 도시한다. 4 is in one embodiment shown the displacement process of the solenoid coil 310 in accordance with the direction of the current applied to the solenoid coil 310, and the 5 present invention the lower leg will the system 1000 according to the present invention according illustrate the displacement process of the lower leg will machine the solenoid coil 310 in accordance with the direction of the current applied to the other embodiment of the solenoid coil 310 of 1000.

앞서 전술한 상기 고정자석(m1 내지 m4)은 상기 몸체부(100)을 기준으로 전방부에 위치한 고정자석(m1, m3)및 후방부에 위치한 고정자석(m2, m4)는 각각 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M1)를 구성한다. Previously described above wherein the fixed magnet (m1 to m4) is fixed magnet (m2, m4), respectively the first magnetic device is located in the front portion fixed magnet (m1, m3) and a rear portion located on the basis of the body portion 100 (M1) and the second constitutes a magnetic device (M1).

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체부(100)의 내측에 상기 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M2)가 배치되며, 인접한 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M2)의 고정자석은 자력의 방향이 반대가 되도록 배치된다. In one embodiment of the present invention, the inside of the first magnetic device (M1) and a second magnetic device (M2) is disposed in the body portion 100, adjacent the first magnetic device (M1) and the second magnetic force the fixed magnet of the apparatus (M2) is disposed such that the direction of magnetic force are reversed. 즉, 제1 자력장치(M1)의 제1 고정자석(m1) 및 제2 자력장치(M2)의 제2 고정자석(m2)는 극석의 방향이 반대가 되도록 배치된다. That is, a second fixed magnet (m2) is a seat-pole direction of the first magnetic device (M1) a first fixed magnet (m1) and a second magnetic device (M2) is arranged to be in opposition.

또한, 각각의 상기 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M2)를 구성하는 제1 및 제3 고정자석(m1, m3) 및 제2 및 제4 고정자석(m2, m4)은 서로 마주보는 면의 극성이 반대가 되도록 이격되어 구성되며, 각각의 자력장치를 구성하는 고정자석 사이의 공간으로 솔레노이드 코일(310)의 변위 경로가 될 수 있다. In addition, each of the first and third fixed magnets constituting the first magnetic device (M1) and a second magnetic device (M2) (m1, m3) and the second and fourth fixed magnet (m2, m4) are different from each and the polarity of the side facing the opposite configuration are spaced apart such that, as is the space between the fixed magnet constituting each magnetic device can be a displacement path of the solenoid coil 310.

따라서 상기 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M2)사이에 위치하는 솔레노이드 코일(310)은 전류 인가 방향에 따라 상기 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M2) 사이에서 발생하는 인력 또는 척력에 의하여 이동한다. Thus, between the first magnetic device (M1) and the second magnetic unit solenoid coil positioned between (M2) (310) is the first magnetic device (M1) and a second magnetic device (M2) in accordance with the current application direction moved by attraction or repulsion generated.

상기 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M2)사이에서 상기 솔레노이드 코일(310)은 변위 방향을 조절하기 위해서 상기 솔레노이드 코일(310)에 전류 인가 방향이 조절될 수 있다. Wherein the first magnetic device (M1) and the second magnetic device and the solenoid coil 310 between (M2) has a current direction applied to the solenoid coil 310 may be adjusted to control the displacement direction.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 솔레노이드 코일(310)이 제1 자력장치(M1) 영역에 위치한 상태에서 상기 솔레노이드 코일(310)의 상단의 전극이 S극으로 하단의 전극이 N극이 되면, 상기 솔레노이드 코일은 제1 자력장치(M1)에 의하여 척력이 작용하고 제2 자력장치(M2)에 의하여 인력이 작용하여, 상기 솔레노이드 코일(310)은 상기 제2 자력장치(M2) 영역으로 추진되어 변위된다. Figure 4 (a) of the solenoid coil 310, the first magnetic device (M1) in a state located in the region where the electrode at the bottom as the S-pole electrodes of the upper end of the solenoid coil 310 is N pole, as shown in When the solenoid coil is a first magnetic device (M1), the repulsive force is acting by and the force acts by the second magnetic device (M2), the solenoid coil 310 and the second magnetic device (M2) region It is promoted to be displaced.

반대로 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 제2 자력장치(M2) 영역 내로 추진된 상기 솔레노이드 코일(310)에 공급되는 전류의 방향이 변경되어 상기 솔레노이드 코일(310)의 상단의 전극이 N극으로 하단의 전극이 S극이 되면, 상기 솔레노이드 코일은 제2 자력장치(M2)에 의하여 척력이 작용하고 제1 자력장치(M1)에 의하여 인력이 작용하여, 상기 솔레노이드 코일(310)은 상기 제1 자력장치(M1) 영역으로 추진되어 변위된다. In contrast as shown in Fig. 4 (b), a second electrode at the top of the magnetic device (M2) is the direction of the current supplied to said solenoid coil (310) driving into the area will change the solenoid coil (310) N When the S-pole electrodes of the bottom of poles, the solenoid coil is to force acts by the second magnetic device (M2), the repulsive force is acting, and the first magnetic device (M1) by the solenoid coil 310 is the is the displacement is promoted by one magnetic device (M1) region.

이와 같은 방법으로 상기 솔레노이드 코일(310)에 공급되는 전류의 방향을 변경하여 상기 솔레노이드 코일(310)을 추진시켜 위치를 변경시키는 방법으로 상기 연장바를 매개로 고정된 상기 발유닛(200)과 몸체부(100)의 결합각도를 변경할 수 있다. In this way the method of changing the position by driving the solenoid coil 310 by changing the direction of current supplied to the solenoid coil 310 fixed to the intermediate of the extension bar to the power generating unit 200 and a body portion you can change the angle of the coupling 100.

상기 제1 자력장치(M1) 및 제2 자력장치(M2)는 각각 하나의 고정자석만 포함하는 구성으로도 설계가 가능하다. Wherein the first magnetic device (M1) and a second magnetic device (M2) is also possible to design a configuration in which each contain only one of the fixed magnet.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 자력장치(M1)는 제1 고정자석(m1)을 구비하고, 제2 자력장치(M2)는 제2 고정자석(m2)을 구비할 수도 있다. 5, the first magnetic device (M1) is first provided with a fixed magnet (m1) and the second magnetic device (M2) may be provided with a second fixed magnet (m2).

즉, 각각의 자력장치가 한 쌍의 마주보는 고정자석을 구비하지 않는 형태, 즉 하나의 충분한 자력을 갖는 고정자석을 채용하여 몸체부 등을 더욱 슬림하게 구성할 수도 있다. That is, each of the magnetic device can be made more slender configuration of a body portion such as by employing a stationary magnet having a shape, that is, a sufficient magnetic force that does not include a fixed magnet facing the pair. 작동방식은 도 4를 참조한 실시예와 마찬가지이다. Behavior is similar to that of the embodiment with reference to FIG.

상기 솔레노이드 코일(310)이 제1 자력장치(M1) 영역에 위치한 상태에서 상기 솔레노이드 코일(310)의 상단의 전극이 S극으로 하단의 전극이 N극이 되면, 상기 솔레노이드 코일(310)은 상기 제2 자력장치(M2) 영역으로 추진되어 변위되며, When the solenoid coil 310, the first magnetic device (M1) region while the electrode of the upper end of the solenoid coil 310 is the N-pole electrodes of the bottom of the S-pole and located on this, the solenoid coil 310 is the the magnetic force is promoted to the second device (M2) and the displacement area,

제2 자력장치(M2) 영역 내로 추진된 상기 솔레노이드 코일(310)에 공급되는 전류의 방향이 변경되어 상기 솔레노이드 코일(310)의 상단의 전극이 N극으로 하단의 전극이 S극이 되면, 상기 솔레노이드 코일(310)은 상기 제1 자력장치(M1) 영역으로 추진되어 변위되므로 동일하게 발목 각도를 변경할 수 있다. Claim 2 When the magnetic device (M2) with the direction of the current supplied to the solenoid coil 310 has been changed so that the S-pole electrodes of the bottom with the N-pole electrodes of the upper end of the solenoid coil 310 pushing into the region, the the solenoid coil 310 may be changed in the same manner since the displacement angle of the ankle is promoted to the first magnetic device (M1) region.

이하에서는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템(1000)의 발목 각도의 변화를 사용자의 보행상태에 적용하여 설명하도록 한다. Hereinafter, will be described by applying the change in ankle angle of the lower leg will the system 1000 according to the present invention in the walking state of the user.

도 6는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 발목 각도 변화과정에서 몸체부 내부를 도시하며, 도 7은 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템의 발목 각도 변화된 상태의 사시도를 도시한다. Figure 6 shows a body part inside the lower leg at the ankle angle will change the process of the system according to the invention, Figure 7 shows a perspective view of assuming that the ankle angle of the lower leg will the system according to the invention. 구체적으로 도 7(a)는 도 6(a)에 대응되는 상태이며, 도 7(b)는 도 6(b)에 대응되는 상태를 도시한다. Specifically, FIG. 7 (a) is a state corresponding to 6 (a) also, FIG. 7 (b) shows a state corresponding to 6 (b) Fig.

도 6(a) 및 도 7(a)는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템(1000)에서 상기 솔레노이 코일(310)이 상기 본체유닛(100) 내의 제1 자석유닛에 의하여 견인 및 제2 자석유닛에 의하여 추진된 상태를 도시하며, 도 6(b) 및 도 7(b)는 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템(1000)에서 상기 솔레노이 코일(310)이 상기 본체유닛(100) 내의 제2 자석유닛에 의하여 견인 및 제1 자석유닛에 의하여 추진된 상태를 도시한다. Figure 6 (a) and 7 (a) is a lower leg will system 1000 wherein the solenoid coil 310, the first magnet by a unit traction and the second magnet unit in the main body unit 100 in accordance with the present invention shows a driving state by the, and Figure 6 (b) and 7 (b) is a second magnet within the solenoid coil 310 of the main body unit 100 in the lower leg will the system 1000 according to the present invention It shows the driving state by the pull and the first magnet unit by unit.

따라서, 도 6(a) 및 도 7(a)에 도시된 상태에서는 상기 발유닛이 반시계 방향으로 회전된 상태로 펴진 상태이며, 도 6(b) 및 도 7(b)에 도시된 상태에서는 상기 발유닛이 시계 방향으로 회전된 상태로 발목을 위로 굽힌 상태를 도시한다. Thus, Figure 6 (a) and in the state shown in Figure 7 (a) and the opened state with the power generating unit is rotated in the counterclockwise state, and Fig. 6 (b) and in the state shown in Figure 7 (b) It shows a state in which the unit to bent over the ankle in the rotated state in the clockwise direction.

상기 몸체부(100) 내측에 장착되며 상기 장착 브라켓(220)과 힌지 결합된 실린더 구동유닛(400)은 상기 발유닛(200)에 적절한 저항력을 제공하여 상기 발유닛(200)의 회전속도는 조절될 수 있으며 또한 상기 하퇴의지 시스템(1000)에 적절한 지면 지지력을 제공할 수도 있다. Is mounted on an inside of the body portion 100 in the rotational speed of the power generating unit 200 by the cylinder drive unit 400 is hinge-coupled with the mounting bracket 220 may provide adequate resistance in the power generating unit 200 is controlled It can be, and may also provide adequate ground bearing capacity in the lower leg will system 1000.

따라서 도 6(a) 및 도 7(a)에 도시된 상태는 상기 하퇴의지 시스템(1000)의 사용자가 지면에 발을 딛는 입각기에 적용할 수 있다. Therefore, the state shown in Figure 6 (a) and 7 (a) can be applied to groups based the user of the lower leg will system 1000 dinneun the foot on the ground. 상기 입각기에서는 솔레노이드 코일(310)이 전방으로 이동할 수 있는 전류방향으로 전류를 인가하여 상기 발유닛(200)이 상기 힌지 결합부(110)를 중심으로 후방으로 회전됨으로써 상기 발유닛(200)을 안정적으로 지면에 접촉시킨다. In group the basis of the power generating unit 200, by being the solenoid coil 310 is the power generating unit 200 by applying a current to the current direction to move in the forward direction are rotated in the backward around the hinge engaging portion 110 thereby reliably contact with the ground.

또한 도 6(b) 및 도 7(b)에 도시된 상태는 상기 하퇴의지 시스템(1000)의 사용자가 입각기를 거쳐 지면에 발이 닿지 않는 유각기로 전환하면서 상기 솔레노이드 코일(310)은 전류의 방향이 상기 입각기와 반대로 인가되어 상기 솔레노이드 코일(310)은 후방(시계 방향 회전)으로 이동할 수 있다. In addition, FIG. 6 (b) and 7 (b) the state of the lower leg will, while the user of the system 1000 switches to the foot swing out of the reach of the ground through a group basis the solenoid coil 310 is shown in the direction of the current the tile is based contrast, is applied to the solenoid coil 310 may be moved rearward (clockwise rotation). 따라서 상기 힌지 결합부(110)을 기준으로 상기 발유닛(200)은 상방향(시계방향)으로 회전하여 상기 발유닛(200)의 전방 끝이 지면과 반대 방향으로 올라가게 된다. Therefore, with respect to the hinged section 110 to the unit 200 is rotated in the direction (clockwise), the front end of the power generating unit 200 will go up to the ground in the opposite direction. 따라서 상기 유각기를 통해 사용자의 발이 공중에서 전방으로 나아갈 때 상기 발유닛(200)의 전방 끝이 지면 또는 계단 등과 충돌하지 않아 일반 정상인 보행자와 마찬가지로 안정적인 보행을 구현하게 한다. Therefore, when the oil through each of the users foot to move forward in the air it does not hit as the front end of the power generating unit 200, the ground or stepped as in the general normal pedestrians and to implement a stable walking.

상기 몸체부(100)의 내부에 솔레노이드 구동유닛 제동부(120)가 구비되며, 상기 솔레노이드 구동유닛(300)이 후방으로 이동할 때 일정거리의 이동거리로 이동범위에 제한을 둘 수 있다. Is equipped with a solenoid drive unit of claim ET 120 in the interior of the body portion 100, the solenoid drive unit 300 is may be limited in range of movement to the moving distance of the predetermined distance to move rearward.

이와 같이, 본 발명에 따른 하퇴의지 시스템에 의하면, 전류의 인가 방향에 따라서 이동하는 방향이 변경되는 솔레노이드 코일과 상기 솔레노이드 코일과 결합하는 솔레노이드 구동유닛을 제공함으로써, 보행중에 하퇴의지의 발목 각도를 능동적으로 제어하여 발목관절의 움직임이 정상인의 보행과 유사하게 거동함으로써 하퇴의지를 사용하는 사용자가 보다 안정적인 보행을 구현할 수도 있고, 보행 과정에서 수동적으로 발목 각도가 변경되도록 하여 편안하고 자연스러운 보행을 가능하게 할 수도 있으며, 의하면, 솔레노이드 구동유닛를 적용하여, 하퇴의지 시스템의 부피 및 무게를 최소화할 수 있고, 더 나아가 발유닛과 고정되는 솔레노이드 구동유닛에 연장바를 구비하여, 솔레노이드 코일의 추진시 발목 각도를 변경함에 있어서 힘의 이득을 얻 Thus, according to the lower leg will the system according to the invention, by providing a solenoid drive unit for moving the coupling and the solenoid coil and the solenoid coil to change direction according to the application direction of the current, active the ankle angle of the lower leg will during walking the controllable by the ankle joint motion behavior similar to the normal walking and the user may implement a more stable walking using the lower leg will, be made manually enable a comfortable and natural walk to ensure that the ankle angle is changed in the walking process, also has, in accordance with, by applying the solenoid driving unit to, lower leg will have to minimize the volume and weight of the system, and further by having to unit and the fixing extension to the solenoid driving unit that is a bar, to change the ankle angle during propulsion of the solenoid coil as in get the benefits of strength 을 수 있으므로, 발목 각도를 효율적으로 변경이 가능하다. It can, it is possible to change the angle of the ankle efficiently.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. Herein, the preferred embodiment has been with reference to the description, the art of one of ordinary skill in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention defined in the claims for describing below of the present invention It will be carried out. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다. Therefore, if the modified embodiment, by default, includes the components of the claims of the present invention it should be included in both the technical scope of the present invention.

100 : 몸체부 110 : 힌지 결합부 100: body 110: a hinge coupling part
200 : 발유닛 210 : 발판 200: 210 to the unit: Scaffolding
220 : 장착 브라켓 300 : 솔레노이드 구동유닛 220: Mounting brackets 300: solenoid drive unit
310 : 솔레노이드 코일 400 : 실린더 구동유닛 310: solenoid coil 400: cylinder drive unit
410 : 피스톤 로드 m1,m2,m3,m4 : 고정자석 410: Piston rod m1, m2, m3, m4: a fixed magnet
M1 : 제1 자력장치 M2 : 제2 자력장치 M1: a first magnetic device M2: second magnetic device

Claims (17)

  1. 복수 개의 자력장치가 구비되는 몸체부; A body portion that is provided with a plurality of magnetic devices;
    상기 몸체부에 회전 가능하게 힌지 결합된 발유닛; Unit to the body portion rotatably hinged;
    상기 발유닛에 고정되고, 상기 몸체부의 자력장치에 대하여 이동하여 상기 발유닛을 회전시키는 솔레노이드 코일을 구비하는 솔레노이드 구동유닛; Solenoid drive unit including a solenoid coil which are fixed to the power generating unit, to rotate the unit to move relative to the magnetic device of the body portion; 및, And,
    상기 발유닛의 일측에 연결되어 상기 발유닛의 지면 지지력을 제공하는 실린더 구동유닛;을 포함하는 하퇴의지 시스템. Connected to one side of the cylinder units to the drive unit to provide a ground force of the power generating unit; will lower leg system including a.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 몸체부의 복수 개의 자력장치는 상기 솔레노이드 구동유닛의 솔레노이드 코일을 향하여 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. A plurality of magnetic device of the body portion is a lower leg, characterized in that the system will be arranged to each other have different polarity towards the solenoid coil of the solenoid drive unit.
  3. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 솔레노이드 코일에 전류가 공급되는 전류의 방향이 변경되면, 상기 솔레노이드 코일은 복수 개의 자력장치 중 인력이 작용하는 자력장치 측으로 이동하여 상기 몸체부에 대한 발유닛의 결합각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. When the direction of a current which current is supplied to the solenoid coil changes, the solenoid coil, characterized in that to move toward the magnetic apparatus of the personnel of the plurality of magnetic force device acts which the coupling angle of the foot unit relative to the body portion to change It will lower leg system.
  4. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 발유닛의 바닥면이 지면에 닿지 않을때 상기 솔레노이드 코일은 복수 개의 자력장치 중 상기 몸체부의 후방과 가까운 자력장치 측과 인력이 작용하도록 전류의 방향이 변경되어 상기 몸체부에 대한 발유닛의 결합각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. The combination of the solenoid coil when it is contact with the bottom side surface of the power generating unit is the direction of the current is changed to the rear and near the magnetic device side and the force of said body action of a plurality of magnetic devices to the unit relative to the body portion It will lower leg system characterized in that the angle is changed.
  5. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 발유닛의 바닥 지지면이 후방에서 전방으로 이동할 때 상기 솔레노이드 코일은 복수 개의 자력장치 중 상기 몸체부의 후방과 가까운 자력장치 측에서 상기 몸체부의 전방과 가까운 자력장치 측으로 인력이 작용하도록 전류의 방향이 변경되어 상기 몸체부에 대한 발유닛의 결합각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. The solenoid coil when the bottom support surface of the power generating unit to move back to front at the rear and near the magnetic force the device side of the body portion of the plurality of magnetic device the direction of the current so that force acts toward the near magnetic device and the front of the body portion the lower leg will change the system characterized in that the locking angle of the foot unit relative to the body portion to change.
  6. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    복수 개의 상기 자력장치는 서로 다른 극이 마주보도록 이격되어 배치되는 한 쌍의 고정자석을 각각 구비하고, 상기 솔레노이드 구동유닛의 솔레노이드 코일은 각각의 자력장치를 구성하는 각각의 쌍의 고정자석 사이로 변위 가능한 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. A plurality of the magnetic devices are different poles includes a pair of fixed magnets that are spaced apart so as to face, respectively, and the solenoid coil of the solenoid drive unit is possible displacement between the stationary magnet of each pair constituting each magnetic device It will lower leg system according to claim.
  7. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 몸체부에 구비된 복수 개의 자력장치는 상기 몸체부의 전방과 후방을 가로지르는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. A plurality of magnetic force device provided on the body part are lower leg will the system, characterized in that disposed in a direction transverse to the body portion forward and backward.
  8. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    복수 개의 자력장치는 상기 솔레노이드 구동유닛을 구성하는 솔레노이드 코일의 곡선 궤적을 따라 서로 다른 높이에 장착되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. A plurality of magnetic devices are lower leg, characterized in that the system will be mounted at different heights along the curved trajectory of the solenoid coil constituting the solenoid drive unit.
  9. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 솔레노이드 구동유닛은 일단은 상기 솔레노이드 코일이 장착되어 상기 몸체부의 자력장치 측에 배치되고 타단은 상기 발유닛에 고정되는 연장바를 포함하는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. The solenoid drive unit once the lower leg will the system characterized in that it comprises a bar extension is equipped with a solenoid coil disposed in the magnetic force the device side of the body portion and the other end is fixed to the power generating unit.
  10. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 솔레노이드 구동유닛의 연장바의 타단은 상기 몸체부과 상기 발유닛이 힌지결합되는 힌지부에서 상기 발유닛에 고정되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. The other end of the extension bar of the solenoid drive unit will lower leg system, characterized in that fixed to the power generating unit in the hinge part to which the unit is hinged to the charged body.
  11. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 실린더 구동유닛은 상기 몸체부에 장착되고 상기 실린더 구동유닛의 피스톤 로드는 상기 발유닛의 후방에 체결되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. The cylinder drive unit is mounted to the body portion of the piston rod, the cylinder drive unit is lower leg will the system, characterized in that fastened to the rear portion of the power generating unit.
  12. 제11항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    상기 실린더 구동유닛은 보행 싸이클에 따라 상기 피스톤 로드를 통해 상기 발유닛에 지면 지지력을 제공하는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. The cylinder drive unit will lower leg system, characterized in that to provide a force on the ground to the unit via the piston rod in accordance with the gait cycle.
  13. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 발유닛은 발판과 발판 상부에 장착되어 상기 몸체부, 상기 발유닛 및 상기 솔레노이드 구동유닛과 체결 또는 고정되는 장착 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. The power generating unit is mounted to the footrest and the upper scaffolding system will lower leg characterized in that it comprises the body portion, the power generating unit and the solenoid drive unit and the fastening or mounting bracket that is fixed.
  14. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 장착 브라켓은 상기 몸체부와 힌지 결합을 위한 복수 개의 원형 돌출부 및 상기 실린더 구동유닛의 피스톤 로드와 힌지결합을 위한 복수 개의 힌지 체결홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. It said mounting bracket lower leg will the system comprising: the said body portion and a plurality of circular projections and a plurality of hinge fastening hole for a piston rod and hinged to the cylinder drive unit for hinged.
  15. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 장착 브라켓은 상기 몸체부와의 각도 변화를 측정하기 위한 발목 각도 측정 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. It said mounting bracket lower leg will the system comprising the ankle angle sensor for measuring the angle change with the body portion.
  16. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 발유닛의 발판의 후방에 충격 흡수를 위한 이격구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. Lower leg will the system as to form a spacing structure for impact absorption at the rear of the platform for the power generating unit.
  17. 몸체부 내측에 이동 가능하게 장착되는 솔레노이드 코일; A solenoid coil mounted to be movable inside the body portion;
    상기 솔레노이드 코일의 이동 궤적을 사이에 두고 서로 다른 극이 마주보도록 상기 몸체부 내측에 이격되어 장착되는 2쌍의 고정자석; Two pairs of stationary magnets of different poles across the movement path of the solenoid coil so as to face to be mounted spaced from the inner body portion; 및, And,
    상기 솔레노이드 코일의 이동에 연동하여 상기 몸체부에 대한 결합각도가 변경가능하게 상기 몸체부에 체결되는 발유닛;을 포함하며, Includes; unit to be in cooperation with the movement of the solenoid coil can be coupled to the angle change of the body part to be fastened to the body portion
    2쌍의 고정자석 중 각각 인접하게 배치되는 2개의 자석은 극이 반대방향으로 배치되어 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 전류의 방향이 변경되면 발유닛의 상기 몸체부에 대한 결합각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 하퇴의지 시스템. Two magnets being disposed adjacent to each of the fixed magnet of the second pair characterized in that the poles are arranged in the opposite direction when the direction of current applied to the solenoid coil to change the coupling angle relative to the body portion of the foot unit change It will lower leg system.
KR1020140070575A 2014-06-11 2014-06-11 Artificial Foot Prosthesis System KR101621612B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140070575A KR101621612B1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Artificial Foot Prosthesis System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140070575A KR101621612B1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Artificial Foot Prosthesis System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150142217A KR20150142217A (en) 2015-12-22
KR101621612B1 true KR101621612B1 (en) 2016-05-17

Family

ID=55081560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140070575A KR101621612B1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Artificial Foot Prosthesis System

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101621612B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012235928A (en) 2011-05-12 2012-12-06 Toyota Motor Corp Walking support device
US20130204395A1 (en) 2005-04-19 2013-08-08 Ossur Hf Combined active and passive leg prosthesis system and a method for performing a movement with such a system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130204395A1 (en) 2005-04-19 2013-08-08 Ossur Hf Combined active and passive leg prosthesis system and a method for performing a movement with such a system
JP2012235928A (en) 2011-05-12 2012-12-06 Toyota Motor Corp Walking support device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150142217A (en) 2015-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3697638B2 (en) Wheelchair for transportation or for mobility aid of disabled persons
US20140058299A1 (en) Gait training device and gait training system
JP5460154B2 (en) Walking aid apparatus
KR100711650B1 (en) Skateboard capable of all-direction running
KR100921985B1 (en) Gait the trace guidance apparatus of gait rehabilitation device
JP2002301124A (en) Walking assisting device
CN101754739A (en) Device for balance and body orientation support
KR100612031B1 (en) Tendon-driven power assisting orthosis and control method its
NZ606834A (en) Mobility aid
WO2006118756A3 (en) Assistive walking device
JP4712627B2 (en) Walking assist device
US5728035A (en) Anchor plate for abdominal exercise device
US20030195637A1 (en) Tetraxial-link artificiallimb joint
KR101040631B1 (en) Walk assistance device
US9687409B2 (en) Walking assist device
WO2008041554A1 (en) Passive motion-type exercise assistance device
EP2055287B1 (en) Walking assistance device
US9095981B2 (en) Load and torque resistant caliper exoskeleton
CN101119696A (en) Walking assist device
JP4782115B2 (en) Walking assist device
JP5590622B6 (en) 2 leg passive walking machine
JP2003126191A (en) Training device
CN104853712A (en) Walking assistance machine
Cimadoro et al. Effects of different unstable supports on EMG activity and balance
US9364708B2 (en) Lower body mimetic exercise device with fully or partially autonomous right and left leg links and ergonomically positioned pivot points

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 4